[發(fā)明專利]一種不銹鋼薄板的無(wú)弧光快速焊接方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310173066.6
• 申請(qǐng)日: 2013-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN103252561A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李亞江;王娟;張永蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K9/16
• 分類號(hào): B23K9/16;B23K9/235;B23K35/362;B23K35/24
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 崔苗苗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及不銹鋼的焊接工藝，尤其涉及一種用于不銹鋼薄板的無(wú)弧光快速焊接工藝，屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

奧氏體不銹鋼的塑韌性優(yōu)良，有很好的抗腐蝕性和生物相容性，廣泛應(yīng)用于石油化工、食品工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、紡織機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域。與其他不銹鋼相比，奧氏體不銹鋼能很好地適用于熔化焊接，包括焊條電弧焊、埋弧焊、氬弧焊、等離子弧焊等。但由于奧氏體不銹鋼的熱導(dǎo)率小、熔點(diǎn)低、線脹系數(shù)大，焊縫金屬高溫停留時(shí)間長(zhǎng)，容易形成粗大的鑄態(tài)組織，產(chǎn)生較大的應(yīng)力和變形等。殘余應(yīng)力的存在易產(chǎn)生焊接熱應(yīng)力裂紋和應(yīng)力腐蝕開裂。如果焊接工藝不正確時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)晶間腐蝕或熱裂紋等缺陷。

從經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性等方面考慮，奧氏體不銹鋼常采用焊條電弧焊、氬弧焊和等離子弧焊等。焊接不銹鋼中厚板時(shí)，多采用直徑3mm～4mm焊絲的埋弧焊，但存在焊縫組織粗大，焊接接頭耐蝕性差等問題。焊接不銹鋼薄板時(shí)，采用鎢極氬弧焊比較合適，但鎢極氬弧焊效率低；CO₂氣體保護(hù)焊用于不銹鋼薄板具有成本低、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)，但CO₂氣體保護(hù)焊時(shí)電弧光強(qiáng)、飛濺大、煙塵多，對(duì)操作者的身體健康及生產(chǎn)環(huán)境有不利的影響。

如果采用CO₂氣體保護(hù)焊的不銹鋼細(xì)焊絲，配以埋弧焊燒結(jié)焊劑（不加CO₂保護(hù)氣體）焊接不銹鋼薄板，會(huì)大大提高焊接效率，而且能避免飛濺、電弧光、煙塵等，這對(duì)于改善焊接生產(chǎn)環(huán)境，優(yōu)化焊接工藝具有重要的意義，也符合國(guó)家“節(jié)能環(huán)保”和“綠色制造”的戰(zhàn)略方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中不銹鋼薄板焊接的不足，而提出一種不銹鋼薄板的無(wú)弧光快速焊接方法。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種不銹鋼薄板的無(wú)弧光快速焊接方法，包括步驟如下：

（1）對(duì)不銹鋼待焊接頭處表面進(jìn)行清潔處理，將待焊不銹鋼薄板接頭處壓緊，對(duì)不銹鋼薄板對(duì)接處用焊條電弧焊點(diǎn)固牢固；

（2）將經(jīng)過烘干的顆粒狀堿性燒結(jié)焊劑堆覆在不銹鋼薄板對(duì)接接頭處，采用配以細(xì)焊絲送進(jìn)裝置的逆變式CO₂氣體保護(hù)焊焊機(jī)，用細(xì)焊絲配合堿性燒結(jié)焊劑進(jìn)行無(wú)弧光焊接，焊接工藝參數(shù)為：直流反極性，焊接電壓34V～36V，焊接電流190A～260A，焊接速度1.10cm/s～1.40cm/s，焊接熱輸入控制在4.6kJ/cm～8.5kJ/cm。

上述方法中：步驟（1）所述的清潔處理為機(jī)械處理或化學(xué)處理，機(jī)械處理是用鋼絲刷將待焊表面及其周圍10～15mm處清除干凈，使其露出金屬光澤；所述的化學(xué)處理是將不銹鋼接頭處的待焊表面及其周圍10～15mm處置于酸洗液中浸泡15min～20min，然后用清水將待焊件表面洗凈，最后烘干。所述酸洗液是指常規(guī)稀硫酸，或稀鹽酸與稀硫酸按體積比1：2相混合的混合溶液。

步驟（1）對(duì)不銹鋼薄板對(duì)接處點(diǎn)固牢固，所用的點(diǎn)固方法是焊條電弧焊，焊條直徑2.5mm，焊接電流80A～90A。

步驟（2）所述的烘干的顆粒狀堿性燒結(jié)焊劑粒度1.25mm～0.28mm（14目～60目），小于規(guī)定粒度的顆粒質(zhì)量含量不大于5%，大于規(guī)定粒度的顆粒質(zhì)量含量不大于2%。

顆粒狀堿性燒結(jié)焊劑其組成成分（質(zhì)量百分含量）為：SiO₂2%～3%，，TiO₂5%～8%，，Al₂O₃30%～35%，MnO3%～6%，CaO5%～8%，MgO1%～2%，CaF₂40%～50%，S≤0.06%，P≤0.06%。顆粒狀堿性燒結(jié)焊劑的烘干溫度為150℃～200℃，保溫1h～2h。

步驟（2）所述的細(xì)焊絲優(yōu)選直徑1.2mm的不銹鋼焊絲，其熔敷金屬的化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)為：C0.03%～0.04%,Cr18.0%～21.0%%,Ni9.0%～12.0%，Nb0.60%～0.75%，Mn0.50%～2.50%，Si0.6%～0.8%，Cu0.5%～0.7%，S≤0.030%，P≤0.040%，余量為Fe；熔敷金屬的力學(xué)性能為：抗拉強(qiáng)度σ_b>550MPa，伸長(zhǎng)率δ₅>35%。

本發(fā)明采用直徑1.2mm的CO₂氣體保護(hù)焊不銹鋼實(shí)芯焊絲，配合堿性燒結(jié)焊劑，通過控制焊接熱輸入實(shí)現(xiàn)奧氏體不銹鋼薄板的無(wú)弧光快速焊接。